JPH0617920Y2

JPH0617920Y2 - ライニングシールド掘進機

Info

Publication number: JPH0617920Y2
Application number: JP1988112674U
Authority: JP
Inventors: 通夫板場; 直道大谷; 義和稲田; 進皿田; 清秀改発
Original assignee: Tobishima Corp; Takenaka Civil Engineering and Construction Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Tobishima Corp; Takenaka Civil Engineering and Construction Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2003-08-26
Also published as: JPH0233898U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、シールド掘進機で、トンネルを掘削した後、
場所打ちライニング工法で覆工する方式のライニングシ
ールド掘進機（以下、シールド機ともいう）に係り、更
に詳しくは、シールド機の方向修正や曲線施工が容易に
精度良く行えるようにしたシールド機テール部の構造に
関する。

〔従来の技術〕

シールド掘進機によりトンネルを掘削しながら掘進して
いく工法においては、地山の地質変化等によりシールド
機の蛇行は避けられない。また、トンネル自体を曲線掘
削する場合もある。

ところで、従来の場所打ちライニング工法（テールフレ
ーム内に打設充填されたコンクリートを押し出しながら
シールド掘進を行う工法）において、蛇行修正又は曲線
施工を行う場合には、第６図(a)に示すように、テール
フレーム１内に現打設コンクリート13を打設充填した
後、シールド機を所定の方向に変位させる。また、曲進
させる場合には連結部で屈曲しうる方式も提案されてい
る（例えば、特公昭58-7800号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、第６図(b)の要部拡大図である第７図に示すよ
うに、テールフレーム１は施工曲線の接線方向に前進
し、テールフレーム１により現打設コンクリート13の斜
線部分13aが押し退けられ、かつ、妻枠10のシール10aも
押しつぶされる。このため、現打設コンクリート13等か
らの拘束力、抵抗力を受け、シールド機自体の操縦性が
阻害される結果、蛇行修正及び曲線施工が困難となる。
また、シール10a或いは10bはこの変位に追従する高さが
必要となり、そのシール性等が悪くなる問題が生じる。
特に、現打設コンクリート13が既打設コンクリート11と
同様、かなり硬化してしまった後では蛇行修正等はきわ
めて困難となる。また、特公昭58-7800号公報記載のシ
ールド機は、従来のものより長くなるという不都合があ
る。

そこで、本考案は上記従来の課題に鑑み、テール内に打
設充填したコンクリートの抵抗力を発生させず、容易に
曲線施工及び蛇行修正が行え、かつ、直進性も良いライ
ニングシールド掘進機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本考案は、シールド掘進機のテー
ルフレームの内側近傍に該テールフレームと同心状に補
助テールフレームと、この補助テールフレームの更に内
側に同心状に内型枠を設け、この内型枠と補助テールフ
レームとの間に摺動する妻枠を設け、前記テールフレー
ムと補助テールフレームとの間に形成された空間内に該
補助テールフレーム外周面の長さ方向にわたつて流体源
から所定圧の流体が供給されるエアバッグ又はクッショ
ン材からなる弾性体を介装したことを特徴とするライニ
ングシールド掘進機である。

〔作用〕

上記構成において、シールド機を、例えば、曲線施工の
ために所定の方向に変位させたとき、テールフレームと
補助テールフレームとの間に介装したエアバッグ等の弾
性体の前端部がテールフレームによって変位方向に漸進
的に押しつぶされ、この変位を吸収する。従つて、テー
ルフレームは現打設コンクリートを押し退けることなく
前進でき、現打設コンクリートからの拘束力、抵抗力を
受けることがない。この結果、シールド機を容易に所望
の方向に変位させることができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るライニングシールド掘進機の実施例
を図面を参照しながら説明する。

第１図は、場所打ちライニング工法に用いられるライニ
ングシールド機の縦断面図、第２図(a)(b)は、シールド
機テール部の要部縦断面図、第３図は、シールド機テー
ル部の別の実施例を示す図面である。第４図は、シール
ド機の要部横断面図、第５図(a)〜(d)は、曲線施工（又
は蛇行修正）時のシールド機テール部の作動を経時的に
示した図面である。

第１図に示すように、シールド機のテール部外周には円
筒状のテールフレーム１が形成され、このテールフレー
ム１の内側には補助テールフレーム３が同心円状に設け
られている。しかもこのテールフレーム１と補助テール
フレーム３との間に形成された空間にはエアバッグ等の
弾性体２が補助テールフレーム３の外周の長さ方向にわ
たって介装されている。この補助テールフレーム３の更
に内側には同心状に内型枠12がシールド機の掘進に伴い
順次構築され、地山Ｇとこの内型枠12との間に既打設コ
ンクリート11が打設充填されている。補助テールフレー
ム３と内型枠12との間を摺動する妻枠10が設けてある。
そして妻枠10により区画され、かつ加圧される現打設コ
ンクリート13がこの既打設コンクリート11と連続した覆
工体になるよう打設充填されている。９は、妻枠10を進
退させるための妻枠ジャッキである。６は、補助テール
フレーム３を進退させるための補助テールジャッキであ
る。

第２図(a)の要部拡大図により更に詳しく説明すると、
テールフレーム１の先端部1aはテールボイドを極力少な
くするためテーパ状に形成され、しかも補助テールフレ
ーム３の先端部より多少突出している。一方、エアバッ
グ等の弾性体２は補助テールフレーム３の長さ範囲に設
けられている。補助テールフレーム３の基端部は矩形の
補助テールリング４にブラケット５を介して固着されて
いる。８は、テールフレーム１とのシールを行うため補
助テールリング４の外周に突設されたシール材である。
補助テールリング４は、円周方向に複数個設けられた補
助テールジャッキ６のロッド部とヒンジ結合されてい
る。なお、図示していないが、この補助テールジャッキ
６はシールド機本体に連結されており、シールド機の掘
進とともに相対位置を変えずに前進するようになってい
る。

上記妻枠10の内外周にはシール材７が全周にわたって設
けられ、コンクリート打設空間を区画シールするように
なっている。そして、この妻枠10には妻枠ジャッキ９が
連結されており、この妻枠ジャッキ９の作動により現打
設コンクリート13を加圧しつつ、テールボイド（テール
フレーム１等が移動した後の空間）へコンクリートを充
填するようになっている。

上記弾性体２は、その機能としてはテールフレーム１と
補助テールフレーム３との間に一定の空間を保持しつ
つ、かつ、テールフレーム１の方向変位を吸収すべく変
形自在なものであればよい。従って、弾性体２は、エア
バッグの他に第３図の別の実施例において示すように、
ゴムや軟質プラスチック等によって台形状に形成された
クッション材のようなものであってもよい。

弾性体２がエアバッグで形成されている場合は、その空
気源をシールド機内に設けておけば、適宜エアバッグに
空気を充填でき、またエアバッグの空気圧を調整変更で
きるので便利である。なお、エアバッグの中には空気の
代わりに他の気体又は流動性のよい液体を封入してもよ
い。一方、このエアバッグ等の弾性体２は、第４図に示
すように、エアバッグの破損等に対処して容易に取り替
えが可能なよう円周方向に適当数に分割しておいてもよ
い。また、周方向に限らず軸方向にも分割してもよい。

次に曲線施工（又は蛇行修正）を行う場合のシールド機
テール部の作動を第５図(a)〜(d)に基づいて説明する。

第５図(a)は、補助テールフレーム３と内型枠12と妻枠1
0とで形成される空間内にコンクリートの打設充填が完
了し、シールド機の掘進開始時の状態を示している。

この状態から、第５図(b)に示すように、推進ジャッキ
（図示略）によりシールド機を掘進させ、テールフレー
ム１、エアバッグ２及び補助テールフレーム３を一体で
前進させつつ同時に所定の方向（この実施例では下方）
にシールド機を変位させていく。この時、妻枠ジャッキ
９を作動させて現打設コンクリート13を加圧しながらテ
ールフレーム１等が引き抜かれた後のテールボイドにコ
ンクリートを充填していく。シールド機の下方向の変位
によりエアバッグ等の弾性体２は前方部が押しつぶさ
れ、後方部がその分漸進的に膨張した状態となる（第２
図(b)参照）。つまり、シールド機が方向変位してもテ
ールフレーム１がエアバッグ等の弾性体２の前端部を漸
進的に押しつぶした状態となるだけなので、現打設コン
クリート13からの抵抗を何ら受けることがない。このよ
うに、シールド機の方向変位がエアバッグ等の弾性体２
の変形により吸収されるから、円滑にシールド機の曲線
掘進が可能となる。

さらにテールフレーム１等は、シールド機の掘進に伴
い、第５図(c)に示すように、妻枠10のところまで前進
して停止する。この後、妻枠ジャッキ９を作動させて妻
枠10を引き込み、鉄筋等の補強部材を組み立て、他の部
位から脱型された内型枠12′を想像線で示すように既存
の内型枠12に連接状に構築し、妻枠10をこの内型枠12′
の前端部まで移動させ、新たなコンクリート打設空間1
3′を形成する。この時、トンネル線形の方向と一致さ
せるため既存の内型枠12との間に断面楔状のテーパライ
ナ14が挟装される。この段階で、エアバッグ等の弾性体
２は第２図(a)に示すように補助テールフレーム３がコ
ンクリートの拘束から解放されているためエアバッグ等
の弾性体２を元の形状に復帰でき、テールフレーム１と
補助テールフレーム３との間に一定空間を回復する。

そして、第５図(d)に示すように、第５図(a)と同様に、
上記新たなコンクリート打設空間13′内にコンクリート
を打設充填する。この後は、前述の第５図(b)と同様に
シールド機を掘進させることにより、テールフレーム１
等を前進させつつ所定の方向に変位させる。そして前述
の工程を順次繰り返して、シールド機を所望の方向に掘
進させつつ曲線施工を行う。なお、蛇行修正の場合も上
記と同要領で行う。

なお、直進の場合は、エアバッグの空気圧を上昇させ、
現打設コンクリート13の拘束力を利用することにより直
進性の良い施工を行う。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、テールフレーム
と補助テールフレームとの間に介装したエアバッグ等の
弾性体の伸縮変形により、シールド機を容易に所望の方
向に変位させることができる。

このように、弾性体の作用によりテールフレーム及び補
助テールフレーム等がコンクリートからの拘束力や抵抗
力を受けず施工曲線における接線上を容易に前進するこ
とができる結果、シールド機の操縦性が向上し、トンネ
ルの曲線施工ないし蛇行修正が容易かつ精度良く行え、
なおかつ直進性をも向上できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図のうち、第１図〜第５図は、本考案の実施例を説明す
るための図面であって、第１図は場所打ちライニング工
法に用いられるライニングシールド機の縦断面図、第２
図(a)(b)はシールド機テール部の要部縦断面図、第３図
はシールド機テール部の別の実施例を示す図面、第４図
はシールド機の要部横断面図、第５図(a)〜(d)は曲線施
工又は蛇行修正時のシールド機テール部の作動を経時的
に示した図面である。第６図(a)(b)及び第７図は従来の場所打ちライニング工
法における曲線施工を説明するための図面である。１……テールフレーム２……弾性体（エアバッグ又はクッション材）３……補助テールフレーム４……補助テールリング６……補助テールジャッキ９……妻枠ジャッキ 10……妻枠 11……既打設コンクリート 12……内型枠 13……現打設コンクリート 14……テーパライナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者大谷直道東京都千代田区三番町２番地飛島建設株式会社内 (72)考案者稲田義和東京都千代田区三番町２番地飛島建設株式会社内 (72)考案者皿田進兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者改発清秀兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献特開平１−256700（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−67294（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シールド掘進機のテールフレームの内側近
傍に該テールフレームと同心状に補助テールフレーム
と、この補助テールフレームの更に内側に同心状に内型
枠を設け、この内型枠と補助テールフレームとの間に摺
動する妻枠を設け、前記テールフレームと補助テールフ
レームとの間に形成された空間内に該補助テールフレー
ム外周面の長さ方向にわたって流体源から所定圧の流体
が供給されるエアバッグ又はクッション材からなる弾性
体を介装したことを特徴とするライニングシールド掘進
機。